장 섬유 강화 열가소성 플라스틱은 높은 기계적 성질을 가진 사출 성형 용도로 사용되고 있습니다 .LFRT 기술이 우수한 강도, 강성 및 충격 특성을 제공 할 수 있지만,이 재료의 가공은 최종 부품이 수행 할 수있는 방법을 결정하는 데 중요합니다 의 효과.
LFRT를 성공적으로 형성하기 위해서는 LFRT와 기존의 강화 열가소성 수지의 차이점을 이해하여 LFRT의 가치와 잠재력을 극대화하기위한 장비, 설계 및 가공 기술 개발이 필요합니다.
LFRT와 기존의 잘게 잘린 짧은 섬유 강화 복합 재료의 차이는 섬유의 길이에 있습니다 .LFRT에서 섬유의 길이는 펠렛의 길이와 동일합니다. 대부분의 LFRT가 전단 대신 풋 진법으로 처리되기 때문입니다. 생산하기 위해 블렌딩.
LFRT 제조에서, 섬유 유리 로빙의 연속 스트랜드를 먼저 수지로 코팅하여 수지를 함침시킨다. 다이를 빠져 나간 후, 연속 스트립은 보통 절단되거나 펠렛 화된다 10 ~ 12mm의 길이로 자른 반면, 기존의 짧은 유리 섬유 복합재는 3 ~ 4mm 길이의 단 섬유만을 함유하고 있으며, 그 길이는 전단 압출기에서 2mm로 더욱 축소 될 것이다.
LFRT 펠릿의 섬유 길이는 LFRT의 기계적 성질을 향상 시키는데 도움을 주며 강성을 유지하면서 내 충격성 또는 인성을 증가시킵니다. 성형 과정에서 섬유가 길이를 유지하는 한 초고 내구성을 제공하는 '내부 골격'을 형성합니다 기계적 성질 그러나, 나쁜 성형 공정은 장 섬유 제품을 단 섬유 재료로 전환시킬 수 있습니다. 성형 공정 중에 섬유 길이가 훼손되면 필요한 수준의 성능을 얻을 수 없습니다.
LFRT 성형 중에 섬유 길이를 유지하기 위해 고려해야 할 3 가지 중요한 측면이 있습니다. 사출 성형기, 부품 및 금형 설계 및 가공 조건.
첫째, 장비 예방 조치
LFRT 가공에 대해 자주 묻는 질문 중 하나는 다음과 같습니다. 기존 사출 성형 장비를 사용하여 이러한 재료를 성형 할 수 있습니까? 대다수의 경우 단 섬유 복합 재료를 형성하는 장비를 사용하여 LFRT를 형성 할 수도 있습니다. 일반적인 단 섬유 성형 장비가 대부분의 LFRT 부품 및 제품에 적합하지만 장비를 일부 수정하면 섬유 길이를 유지하는 데 더 도움이됩니다.
1 압축비 측정 부 : 일반적인 '피드 - - 압축 측정'범용 나사부는 공정, 및 약 2의 파괴 전단 섬유를 줄일 수있는 계량 섹션의 압축비를 감소시킴으로써 적용될 수있다 더 마모 LFRT 다진 종래의 유리 섬유 보강 열가소성 수지는 크게하지 있기 때문에 스크류, 배럴 및 다른 성분과 특수 금속 합금으로 제조 된 제품 LFRT 제일 필요는 없다.
설계 검토의 혜택을 누릴 수있는 또 다른 장치는 노즐의 팁입니다. 일부 열가소성 재료는 재료가 몰드 캐비티에 주입 될 때 높은 전단력을 생성하는 역 테이퍼 노즐 팁으로 가공하기가 더 쉽습니다 그러나이 노즐 팁은 장 섬유 복합 재료의 섬유 길이를 상당히 줄이므로 노즐을 통해 장 섬유가 쉽게 구성 요소에 들어갈 수 있도록 100 % '자유 흐름'디자인 슬롯 노즐 팁 / 밸브 어셈블리를 사용하는 것이 좋습니다. .
또한 노즐과 게이트 구멍의 직경은 5.5mm (0.250in) 이상의 느슨한 크기 여야하며 날카로운 모서리가 없습니다. 재료가 사출 성형 장비를 통해 흐르는 방법을 이해하고 전단이 섬유를 파괴 할 것인지를 결정하는 것이 중요합니다. 장소.
사진 : '100 % 자유 흐름'을 위해 설계된 3 피스 스크류 팁과 링 밸브는 긴 섬유 파손을 최소화합니다.
둘째, 부품 및 금형 설계
좋은 부품 및 금형 설계는 LFRT의 섬유 길이를 유지하는 데에도 유용합니다. 모서리 주변의 늑골 (보강재, 보스 및 기타 피처 포함)을 제거하면 성형 부품에 불필요한 응력을 피하고 섬유 마모를 줄입니다. .
균일 한 두께의 공칭 벽 부재가 설계되어야한다. 큰 두께 변화가 장소에 충전 부재 불필요한 섬유 방향 불일치 두껍게 또는 얇게해야 유발 급격한 두께를 피하는 변화는 고전 단 영역 섬유의 형성이 손상 될 수 피하고되어 응력 집중의 소스를, 보통 두꺼운 벽의 문을 열려고과 얇은 부분의 흐름이 얇은 부분의 충전 단부에서 유지한다.
플라스틱의 일반적인 좋은 설계 원칙에 따르면 벽 두께를 4mm (0.160 인치) 미만으로 유지하면 균일 한 흐름이 좋고 싱크 및 보이드가 발생할 가능성이 줄어 듭니다 .LFRT 화합물의 경우 최적 벽 두께는 일반적으로 3mm (0.120in)입니다. ) 왼쪽과 오른쪽의 최소 두께는 2mm (0.080in)이며, 벽 두께가 2mm보다 작 으면 재료가 금형에 들어간 후의 섬유 파손 확률이 높아집니다.
이 부품은 디자인의 한 측면 일뿐 아니라 재료가 금형에 들어가는 방법을 고려하는 것도 중요합니다. 주자와 게이트가 재료를 공동 안으로 유도 할 때 제대로 설계되지 않으면 이러한 영역에서 많은 섬유 손상이 발생합니다.
LFRT 컴파운드를 형성하기위한 금형을 설계 할 때, 반경 러너가 최적이며, 최소 직경이 5.5mm (0.250 인치)입니다. 전체 라운딩 러너 외에도 다른 형태의 러너가 팁을 갖습니다. 모서리는 성형 과정에서 스트레스를 증가시키고 유리 섬유의 보강 효과를 파괴합니다. 열린 주자가있는 핫 러너 시스템은 허용됩니다.
가능하면 게이트를 캐비티로 유입되는 물질을 방해하지 않는 가장자리를 따라 위치 시키십시오. 파손의 시작을 방지하기 위해 부품의 표면에있는 게이트는 90 ° 회전해야합니다 (게이트의 최소 두께는 2mm (0.080in)). 기계적 성능을 저하시킵니다.
마지막으로 융합 선의 위치에주의를 기울여서 부품이 사용될 때 부품 (또는 응력)이 적용되는 영역에 어떻게 영향을 미치는지 확인합니다. 융합 선은 게이트의 적절한 배치를 통해 응력 수준이 낮아질 것으로 예상되는 영역으로 이동해야합니다.
컴퓨터 필링 분석은 이러한 융합 선의 위치를 결정하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 구조 유한 요소 해석 (FEA)은 높은 응력의 위치와 충진 분석 중에 결정된 수렴 선의 위치를 비교하는 데 사용할 수 있습니다.
이러한 부품과 금형 설계는 권장 사항 일 뿐이며, 얇은 벽, 벽 두께 변형 및 양호한 성능을 얻기 위해 LFRT 컴파운드를 사용하는 정밀 또는 미세 기능이있는 구성 요소의 예가 많이 있습니다. 그러나 이러한 제안과의 차이점은 오랫동안 광섬유 기술의 이점을 충분히 누릴 수있는 시간과 노력이 필요합니다.
셋째, 가공 조건
가공 조건은 LFRT의 성공의 열쇠입니다. 올바른 공정 조건이 사용되는 한, 범용 사출 성형기와 올바른 설계 금형을 사용하여 우수한 LFRT 부품을 생산할 수 있습니다. 즉, 적절한 장비와 금형 설계로도 가공 조건이 나쁘면 섬유 길이가 손상 될 수도 있습니다.이 경우 성형 과정에서 섬유의 이해가 필요하며 과도한 섬유 절단이 발생할 수있는 영역을 파악해야합니다.
먼저 배압을 모니터링하고 높은 배압으로 재료에 큰 전단력이 가해 지므로 섬유 길이가 줄어들 수 있습니다. 배압이 0부터 시작하여 공급 중에 균일하게 수축 될 때까지 높이를 높이십시오 1.5 지속적으로 먹이를 얻으려면 ~ 2.5 bar (20 ~ 50 psi)의 배압으로 대개 충분합니다.
높은 스크류 속도는 부정적인 영향을 받는다. 스크루의 빠른 회전은 더 단단하고 비 융점 재료는 섬유의 손상을 유발하는 압축 나사부를 입력 할 수있다. 유사하게 압력이 충전 나사를 안정화하는데 요구되는 최소한의 속도로 유지해야 다시 권고 성형시 수준. LFRT 복합체는 30 ~ 70R / 분의 스크류 속도는 일반적이다.
두 개의 상호 작용하는 인자에 의해 용융 사출 성형 공정에서 : 전단 열 LFRT 목적은 전단력을 감소시켜 섬유의 길이를 보호하기 때문에, 수지 시스템에 더 많은 열을, 처리를 필요로하기 때문에 LFRT 합성 온도 10 ~ 30 ℃ 복합 성형체 종래의 것보다 일반적으로 더 높은.
그러나 단순히 배럴 온도를 높이기 전에 배럴 온도 분포의 반전에주의하십시오. 일반적으로 호퍼에서 노즐로 재료가 이동하면 배럴 온도가 상승하지만 LFRT의 경우 호퍼 온도를 권장합니다. 반전 된 온도 프로파일은 LFRT 펠렛이 섬유 길이를 유지하는 데 도움이되는 고 전단 스크류 압축 섹션에 들어가기 전에 부드럽고 녹을 수있게합니다.
가공에 대한 마지막주의 사항은 재활용 재료의 사용과 관련이 있으며, 성형 부품이나 노즐을 연마하면 일반적으로 섬유 길이가 줄어들 기 때문에 전체 섬유 길이에 영향을 줄 수 있습니다. 기계적 특성을 크게 떨어 뜨리지 않기 위해 재연 마의 최대 양은 5 %이며, 재 분쇄 된 함량이 높을수록 충격 강도 및 기타 기계적 특성에 부정적인 영향을 미칩니다.